Die Erfindung betrifft eine Fräsvorrichtung für eine Schlitzwandfräse für Erdarbeiten gemäss dem Oberbegriff des Hauptanspruches.
Bekannte Schlitzwandfräsen für Erdarbeiten sind üblicherweise mit zwei Fräsrädern ausgestattet, wobei die Fräsräder auf ihrem Umfang in radialer Richtung abstehende, feststehende Zähne aufweisen. Die Zähne bilden jeweils mehrere in axialer Richtung des Fräsrades im Abstand zueinander angeordnete Zahnkränze. Da im freien Abstand zwischen zwei benachbarten Zahnkränzen keine Zähne angeordnet sind, wird vom Fräsquerschnitt, den die Fräsräder abdecken, nur jeweils der Teil bearbeitet, auf den die Zähne unmittelbar einwirken. Die auf die Zwischenräume zwischen zwei Zahnkränzen treffenden Bodenabschnitte werden nicht weggefräst, sondern müssen durch den auf die Fräsräder ausgeübten Druck von der Fräsradnabe selbst weggedrückt werden. Wenn die Fräsräder beidseitig eines Lagerschildes angeordnet sind, kann mit den bekannten Fräsvorrichtungen auch der unterhalb des Lagerschildes befindliche Raum nicht bearbeitet werden. Auch der dort stehenbleibende Bodenbereich macht einen erhöhten Druck erforderlich, um die Schlitzwandfräse nach unten voranzutreiben. Der Steg, welcher unterhalb des Lagerschildes stehenbleibt, ebenso wie das nicht abgefräste Material zwischen zwei benachbarten Zahnkränzen behindern einen zügigen Fräsfortschritt wesentlich.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Fräsvorrichtung für eine Schlitzwandfräse der eingangs genannten Art zu schaffen, welche bei einfachem und robustem Aufbau eine möglichst vollständige Bearbeitung des gesamten, von der Fräsvorrichtung abgedeckten Fräsquerschnittes ermöglicht.
Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichnungsteil des Patentanspruches 1 angegebenen Merkmale gelöst.
Nach dem Grundgedanken der Erfindung ist wenigstens einer der in radialer Richtung abstehenden Fräszähne quer zur Umfangsrichtung des Fräsrades schwenkbar ausgebildet. Damit kann auch der einer Zahnkranzebene benachbarte Bereich durch den schwenkbaren Fräszahn bearbeitet werden. Die schwenkbare Anordnung des Fräszahnes ist deswegen notwendig, da der Fräszahn dann, wenn er durch den unterhalb des Lagerschildes befindlichen Raum durchgeführt wurde, wieder in seine eingeklappte Stellung bewegt werden muss, da er im oberen Fräsradbereich dem Lagerschild ausweichen muss.
Die Vorrichtung nach der Erfindung ist äusserst einfach aufgebaut und die Schwenkbewegungen jeweils vom eingeklappten Zustand in den ausgeklappten Zustand und umgekehrt erfolgen während des Vorschubs der Schlitzwandfräse selbsttätig. Dadurch, dass der schwenkbare Fräszahn nur in einer vorgegebenen Richtung ausweichen kann, wird er automatisch beim Niederdrücken der Schlitzwandfräse in diese ausgeklappte Stellung geschwenkt.
In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass der schwenkbare Fräszahn an einem dem Lagerschild benachbarten Umfangsabschnitt des Fräsrades angeordnet und in Richtung des Lagerschildes ausschwenkbar ist, so dass er in der ausgeschwenkten Stellung in den unterhalb des Lagerschildes befindlichen Raum eingreift. Damit kann in vorteilhafter Weise der unterhalb des Lagerschildes befindliche Steg abgefräst werden. Der Einklappvorgang des Fräszahnes erfolgt selbsttätig, da der ausgeklappte Fräszahn bei seiner Aufwärtsbewegung aus dem unterhalb des Lagerschildes befindlichen Raum von einem Abschnitt des Lagerschildes in seine eingeklappte Stellung gedrückt wird. Im oberen Abschnitt ist der ausschwenkbare Fräszahn im wesentlichen parallel zum Lagerschild ausgerichtet und wird während des Fräsvorganges im Abstand von diesem in Umfangsrichtung bewegt. Die eingeklappte Stellung behält der Fräszahn solange bei, bis er während der Abwärtsbewegung unter dem Druck oder dem Eigengewicht der Fräse wieder ausgeschwenkt wird. Bereits bevor der ausschwenkbare Fräszahn einer Druckbeanspruchung ausgesetzt wird, ist das Lagerschild in seinen Abmessungen so weit reduziert, dass sich der Fräszahn ungehindert in Richtung des unterhalb des Lagerschildes befindlichen Raumes bewegen kann.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel ist an dem Abschnitt des ausschwenkbaren Fräszahnes, welcher der Nabe des Fräsrades benachbart ist, ein Hebelarm befestigt, der einen Bolzen aufweist, welcher in einem an der Nabe des Fräsrades befestigten Lager schwenkbar aufgenommen ist. Die Achse des Bolzens ist dabei tangential zum Fräsradumfang ausgerichtet. Schon eine lediglich durch diese Merkmale gekennzeichnete Vorrichtung ist in der Lage, den unter dem Lagerschild befindlichen Steg zu bearbeiten und nach dem Fräsvorgang in die Ausgangsposition zurückzukehren.
Weiterhin kann nach der Erfindung vorgesehen sein, dass die Achse des Bolzens in axialer Richtung des Fräsrades im Abstand zur Mittelachse des ausschwenkbaren Fräszahnes angeordnet ist, wobei der ausschwenkbare Fräszahn unmittelbar am axialen Endabschnitt des Umfangsrades der Nabe des Fräsrades angeordnet ist. Der Vorteil dieser Ausführungsform ist darin zu sehen, dass der eigentliche Fräszahn unmittelbar am axialen Endabschnitt des Umfangsrades der Nabe des Fräsrades angeordnet werden kann und somit auf möglichst kurzem Wege in den zu bearbeitenden Raum ausschwenkbar ist.
Bei dem Ausführungsbeispiel mit in axialer Richtung gegeneinander versetztem Bolzen und Fräszahn kann als besondere Einrichtung, um das Ausschwenken des Fräszahnes sicherzustellen vorgesehen sein, dass der Hebelarm an seinem dem axialen Endabschnitt der Nabe des Fräsrades abgewandten Bereich einen Anschlag aufweist, der im eingeklappten Zustand des ausschwenkbaren Fräszahnes an der Nabe des Fräsrades anliegt. Damit wird sichergestellt, dass der Fräszahn in jedem Fall beim Absenken der Schlitzwandfräse in Richtung des Lagerschildes gedrückt wird. Der ausschwenkbare Fräszahn ist hierzu in der eingeklappten Stellung vorzugsweise vertikal zur Fräsradachse ausgerichtet.
In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass der ausschwenkbare Fräszahn in der eingeklappten Stellung in einer Flucht zum axialen Endabschnitt der Nabe des Fräsrades ausgerichtet ist. Mit dieser Anordnung wird erreicht, dass der ausschwenkbare Fräszahn ebenso wie das Fräsrad selbst in geringem Abstand vom Lagerschild gedreht werden kann und dass der ausschwenkbare Fräszahn im oberen Bereich des Fräsrades, in welchem er dem Lagerschild unmittelbar benachbart ist, nicht am Lagerschild entlang reibt.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass in dem Bereich zwischen der dem Lagerschild benachbarten Seite des Fräszahnes und dem Anschlag des Hebelarmes eine schiefe Ebene vorgesehen ist. Im ausgeschwenkten Zustand des Fräszahnes liegt die schiefe Ebene satt auf der Nabe des Fräsrades auf, so dass die während des Fräsvorganges eingeleitete Kraft wie bei einem mit dem vollen Anschlussquerschnitt auf dem Fräsrad befestigten Fräszahn übertragen werden kann.
Im eingeklappten Zustand bildet die schiefe Ebene mit der Nabe des Fräsrades einen spitzen Winkel. Über die Grösse dieses spitzen Winkels lässt sich die Eingriffsbreite des ausschwenkbaren Fräszahnes unterhalb des Lagerschildes den Anforderungen entsprechend anpassen. Je grösser der spitze Winkel gewählt wird, desto weiter greift der ausschwenkbare Fräszahn in den unterhalb des Lagerschildes befindlichen Raum ein.
Da durch die Schwenkbewegung unter das Lagerschild ein gewisses Mass an wirksamer Länge des Fräszahnes in radialer Richtung verlorengeht, kann der ausschwenkbare Fräszahn länger ausgebildet sein als die übrigen, feststehenden Zähne des Fräsrades, so dass er im Fräseingriff die gleiche radiale Erstreckung aufweist, wie die übrigen, feststehenden Fräszähne.
Ein besonders grosser Wirkungsgrad bei der Bearbeitung des unterhalb des Lagerschildes befindlichen Bodenbereichs ergibt sich dann, wenn das Fräsrad über seinen gesamten, dem Lagerschild benachbarten Umfangsbereich einen Kranz von in Umfangsrichtung in abwechselnder Reihenfolge angeordneten feststehenden Fräszähnen und ausschwenkbaren Fräszähnen aufweist.
Bei den üblicherweise mit zwei Fräsrädern ausgestatteten Schlitzwandfräsen, bei denen die beiden Fräsräder beidseitig des Lagerschildes angeordnet sind, sind beide dem Lagerschild benachbarte Umfangsflächen der Fräsräder mit Fräszähnen nach der Erfindung versehen. Der unterhalb des Lagerschildes befindliche Raum kann entweder beidseitig gleichzeitig von den ausschwenkbaren Fräszähnen der benachbarten Fräsräder bearbeitet werden oder die Fräsräder können um einen bestimmten Winkel gegeneinander versetzt sein, so dass die ausschwenkbaren Fräszähne der benachbarten Fräsräder in Umfangsrichtung aufeinander versetzt folgen.
Vorzugsweise kann auch vorgesehen sein, dass das Fräsrad auf seinem gesamten Umfang verteilt in abwechselnder Reihenfolge zu den feststehenden Fräszähnene mehrere in Richtung des Lagerschildes schwenkbare Fräszähne aufweist. Ferner kann das Fräsrad auf dem dem Lagerschild benachbarten Bereich in Richtung des Lagerschildes ausschwenkbare Fräszähne und auf dem restlichen Umfangsbereich verteilt in abwechselnder Reihenfolge zu den feststehenden Fräszähnen mehrere in Richtung entgegengesetzt zum Lagerschild schwenkbare Fräszähne aufweisen. Die auf den restlichen Umfangsbereich verteilten schwenkbaren Fräszähne können auch so angeordnet sein, dass von zwei in Umfangsrichtung aufeinanderfolgenden, schwenkbaren Fräszähnen der eine in Richtung des Lagerschildes und der andere in entgegengesetzter Richtung schwenkbar ist.
Die an dem dem Lagerschild benachbarten Umfangsbereich des Fräsrades angeordneten Fräszähne können durch das Lagerschild von der ausgeklappten Stellung in die eingeklappte Stellung bewegt werden. Der Einklappvorgang wird dadurch vollzogen, dass der Fräszahn nach dem Durchgang durch den unterhalb des Lagerschildes befindlichen Raum gegen das Lagerschild anstösst, so dass er in die eingeschwenkte Stellung gedrückt wird. Hierzu ist der zwischen den Fräsrädern befindliche Umfangsabschnitt des Lagerschildes so ausgebildet, dass er nach aussen V-förmig zusammenläuft. Dadurch wird der Einklappvorgang des Fräszahnes wesentlich erleichtert.
Die auf dem restlichen Umfangsbereich des Fräsrades verteilten, schwenkbaren Fräszähne können durch einen Räumer in die eingeklappte Stellung bewegt werden, welche an einem oberhalb des Fräsrades angeordneten Getriebeschild befestigt ist und zwischen die vertikal ausgerichteten Fräszähne eingreift.
Die Erfindung wird nachfolgend beispielsweise anhand der Zeichnung beschrieben; es zeigen:
Figur 1 zeigt eine Anordnung von zwei Fräsrädern 1 und 3 beidseitig eines Lagerschildes 5 einer Schlitzwandfräse. Die Fräsräder 1 und 3 sind im Lagerschild 5 drehbar gelagert, sind auf ihrer Umfangsfläche mit feststehenden Fräszähnen 7 bestückt und weisen an ihren dem Lagerschild benachbarten Umfangsabschnitten in Richtung des Lagerschildes 5 schwenkbare Fräszähne 9 auf. Im oberen Abschnitt der Fräsräder sind die ausschwenkbaren Fräszähne 9 in gleicher Weise wie die feststehenden Fräszähne 7 im wesentlichen vertikal zur Fräsradachse 11 ausgerichtet. Im unteren Abschnitt der Fräsräder sind die Fräszähne 9 in ihrer ausgeschwenkten Stellung gezeigt und greifen dabei beidseitig gleichzeitig in den unterhalb des Lagerschildes 5 befindlichen Raum 13 ein. Die ausgeschwenkte Stellung der Fräsräder wird bereits durch das Aufsetzen der Schlitzwandfräse auf den noch unbearbeiteten Boden dadurch erreicht, dass die ausschwenkbaren Fräszähne 9 infolge ihrer exzentrischen Lagerung durch das Eigengewicht der Schlitzwandfräse in Richtung des Lagerschildes 5 gedrückt werden. Während des Fräsvorganges, bei welchem sich die Schlitzwandfräse in der durch den Pfeil 15 gekennzeichneten Richtung vorarbeitet, wird jeder ausschwenkbare Fräszahn 9 in gleicher Weise durch das Eigengewicht der Fräse in die ausgeklappte Stellung gedrückt. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die beiden gegenüberliegenden ausschwenkbaren Fräszähne 9 der benachbarten Fräsräder 1 und 3 in etwa gleich lang wie die feststehenden Fräszähne 7 ausgebildet. In einem Ausführungsbeispiel, in welchem lediglich eines der benachbarten Fräsräder 1 und 3 mit ausschwenkbaren Fräszähnen ausgestattet ist, sind die Fräszähne 9 länger als die Fräszähne 7 ausgebildet, damit der unterhalb des Lagerschildes 5 befindliche Raum möglichst vollständig durchgriffen werden kann. Nach dem Durchgang durch den unterhalb des Lagerschildes 5 befindlichen Raum 13 stossen die Fräszähne 9 gegen das Lagerschild 5 an, wodurch sie in die eingeklappte Stellung zurückgeschwenkt werden. Hierzu ist der Umfangsabschnitt des Lagerschildes 5, gegen welchen die Fräszähne 9 anstossen, nach aussen V-förmig zusammenlaufend ausgebildet. Infolge dieser Ausgestaltung des Lagerschildes 5 werden die ausgeschwenkten Fräszähne 9 kontinuierlich in die Ruhestellung gedrückt.
In Figur 2 ist die bevorzugte Lagerung eines ausschwenkbaren Fräszahnes 9 dargestellt. Wenn auf den Fräszahn 9 eine Kraft in Richtung des Pfeiles 17 wirkt, wird dieser infolge des zum Lager 21 exzentrisch wirkenden Kraftangriffes in Richtung des Pfeiles 19 ausgeschwenkt, so dass der Fräszahn in Arbeitseingriff kommt.
Am ausschwenkbaren Fräszahn 9 ist an dem Abschnitt, welcher der Nabe 23 des Fräsrades 1 benachbart ist, ein Hebelarm 25 angeschweisst. Der Hebelarm 25 weist einen tangential zum Fräsradumfang ausgerichteten Bolzen 27 auf, der in einem an der Nabe 23 des Fräsrades 1 befestigten Lager 21 aufgenommen ist. Die Achse des Bolzens 27 ist im Abstand zur Mittelachse des ausschwenkbaren Fräszahnes 9 angeordnet, wobei der ausschwenkbare Fräszahn 9 im axialen Endabschnitt der Nabe 23 des Fräsrades 1 angeordnet ist. Damit der ausschwenkbare Fräszahn 9 bei der Abwärtsbewegung zum Fräseingriff in etwa in einer vertikalen Lage ausgerichtet bleibt und nicht entgegen der durch den Pfeil 19 gekennzeichneten Richtung geschwenkt werden kann, weist der Hebelarm 25 an seinem dem axialen Endabschnitt der Nabe 23 des Fräsrades 1 abgewandten Bereich einen Anschlag 29 auf. Dieser Anschlag 29 liegt gerade in der Stellung, in welcher der ausschwenkbare Fräszahn 9 in etwa vertikal ausgerichtet ist, an der Nabe 23 des Fräsrades 1 an. Der ausschwenkbare Fräszahn 9 ist in einer Flucht zum axialen Endabschnitt der Nabe 23 des Fräsrades 1 angeordnet, so dass der Weg zum Fräseingriff möglichst kurz ist.
Im Bereich zwischen dem Anschlag 29 und der Aussenseite des ausschwenkbaren Fräszahnes 9 sind der Hebel 25 und der Fräszahn 9 in Art einer schiefen Ebene 31 abgeschrägt. Bei ausgeklapptem Fräszahn 9 liegt die schiefe Ebene 31 an der Nabe 23 des Fräsrades 1 an. Bei eingeklapptem Fräszahn 9 bildet die schiebe Ebene 31 in der Nabe 23 des Fräsrades 1 einen spitzen Winkel a.
Gemäss der Darstellung in der Figur 3 sind alle Fräszähne 9, welche auf den Umfangsflächen der Fräsräder 1 und 3 angeordnet sind, in Richtung des Lagerschildes 5 schwenkbar ausgebildet. In der Figur 3 sind die ausschwenkbaren Fräszähne 9 in durchgezogenen Linien gezeichnet. Mit gestrichelten Linien sind die in Umfangsrichtung in abwechselnder Reihenfolge zu den ausschwenkbaren Fräszähnen 9 angeordneten feststehenden Fräszähne 7 dargestellt..
Die Fräszähne 9 können durch Räumer 33, die an einem Getriebeschild 35 befestigt sind und jeweils zwischen den Fräszähnen 9 angeordnet sind, in die eingeklappte Stellung bewegt werden. Die Räumer 33 sind bei dieser Anordnung jeweils zwischen denjenigen Ebenen angebracht, in denen die Fräszähne 9 auf der Umfangsfläche der Fräsräder 1 und 3 angeordnet sind.